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Science刊文:关于新冠的绝望未来
www.creaders.net | 2020-07-03 00:20:02  麦肯东 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

  前些天,哈佛大学公共卫生学院发了一篇Science:

  我下载了预印版,读完后脑子里产生了比较吓人的想法:

  新冠病毒可能要陪伴人类很久,很久了……

  根据论文中的描述,

  无论是否能研发出疫苗,新冠病毒都可能会陪伴人类到2025年。

  那么,2025年以后人类能摆脱新冠病毒吗?

  不,只是到时我们就已经习惯了这种隔离的生活方式了……

  具体来说,

  1、被我们寄予厚望的疫苗,作用很可能会非常小!

  因为人类感染者产生的抗体有效期可能只有40周(<300天),比疫苗的研发周期都要短!

  如果疫苗不能起作用,那么新冠将会变成一个10-50倍致死率的流感,在全世界范围内反复爆发收割人头。

  2、未来各国的策略,就是尽可能采用疏离措施,把感染率维持在一个较低的水平,以确保医疗体系不崩溃。

  3、新冠会长期成为老年人类的头号杀手,而人类整体的医疗支出会大幅上升,预期寿命会降低。

  现在看来更可能的情况是:以后的每一年,病毒都会呼啸而来,直到地老天荒.……

Capture.PNG

  哈佛大学的仿真结果:每一年新冠病毒都会卷土重来

  没想到人类还没攻克癌症、艾滋病,而大规模传染病就已经成为新的挑战……

  这下我终于理解为什么说21世纪是生命科学的世纪了!

  闲言少叙,接下来就让我们看看这篇牛逼闪闪的Science里的到底说了点啥……

1

论文的思路和方法

  这篇paper的题目是:

Capture.PNG

  翻译过来就是“预测大流行后的新冠病毒会如何传播”。

  顾名思义,论文先假设各国能成功把这波疫情大流行控制住,然后预测未来病毒会如何传播。

  注意,这篇文章不是预测最近几个月的感染人数,而是预测在未来很长一段时间(五年,甚至更长)疫情的爆发情况。

  但是,一个问题是,这篇文章是在3月初就已经发布了pre-print版本,所以数据主要是基于2月份中国、伊朗和韩国的数据,并没有统计之后一个月欧洲和美国那种惊心动魄的大爆发,那么他们是如何得出结论的呢?

  因为他们找了其他4种冠状病毒作为新冠的“参考物”。

  我来解释一下,

  这其实是非常普遍的思考方式,在日常生活中,我们就经常用这种方法来得到一些很难获得的数据。

Capture.PNG

  在日常生活中应用参照物进行测量

  具体到这篇论文,作者一共找了四个备选的β冠状病毒属作为参考物,它们分别是:

  ① SARS

  ② MERS

  ③ HCoV-OC43

  ④ HCoV-HKU1

  SARS的病死率9%,MERS的病死率可达36%,而HCoV-OC43和HCoV-HKU1 则只能引起普通的感冒症状,病死率极低。

  用“病死率”和“传染性(R0)”两个指标来描述四种冠状病毒的位置:

Capture.PNG

  如果看传染性,新冠与OC43和HKU1接近,但如果看病死率,则远远高于后两者

  所以,最简单的方式就是通过OC43和HKU1的传播情况建立冠状病毒的模型,再模拟预测新冠病毒在未来的传播。

Capture.PNG

  在初次爆发后,HKU1和OC43每年冬天都会卷土重来,“群体免疫”并没有什么luan用。

  而同样的剧本,新冠也可能会上演

  作者通过美国呼吸和肠病毒监测系统(NREVSS)拿到2014-2019年五年的抽样数据,以此确定HKU1和OC43分别在流感季中检测为阳性的比例。

Capture.PNG

  接下来的工作就很简单了,只要通过美国门诊流感监测网络(ILINet)就可以获得ILI(也就是流感)每周就诊的数据,结合这个数据就可以知道HKU1和OC43的就诊数据。

  再通过CDC(美国疾控和预防中心)的FluView Interactive网站,就可以获得美国整体的流感数据,同样也就按比例获得了OC43和HKU1的感染者数据!

  美国疾控和预防中心(CDC)FluView Interactive网站截图

  接下来的工作就更简单了,相信每一个二年级的小学生都能做到:

  只要构建一个“发生率模型”,把OC43和HKU1的传播数据代入模型,确定模型的参数,就可以预测新冠在未来的传播情况!

  这个“发生率模型”需要考虑3个参数:

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  1、季节性传播参数

  HCoV-OC43和HCoV-HKU1主要在温带地区冬季爆发,说明冬季的气候和人类生活习惯可能有助于冠状病毒的传播。

  也就是说,不同季节新冠的传播能力可能是不同的。

  2、免疫力持续的时间

  HCoV-OC43和HCoV-HKU1免疫力只能持续大约40周,而SARS感染后获得的免疫力可以相对更长,但由于缺少具体的数据,所以无法准确判断。

  免疫力持续的时间是一个非常关键的指标!

  3、交叉免疫程度

  很神奇的一点是,不同的β冠状病毒可以诱导相互之间的免疫反应。

  当初祸害人类几千年的天花,就是死在了牛痘这个猪队友的交叉免疫之下!

  如果对于“交叉免疫”这个概念不理解的话,我可以打一个比方:

  比如你买了郭麒麟的皮肤,就不光能获得郭老师的父爱,还很有可能获得于谦老师的遗产!。

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  调整以上三个模型参数,再通过计算机模拟,就可以得到OC43和HKU1两种病毒的传播数据,结果发现与实际的传播情况拟合得非常好!

  所以,这个模型是非常靠谱的!

  虚线代表模拟数据,实线代表真实数据

Capture.PNG

  接下来要做的事情,想必各位已经非常清楚了……,就是把发生率模型应用在新冠肺炎的预测中。

2

论文的主要结论

  1、新冠病毒可以在一年中的任何时候扩散!

  在论文的设置的所有季节,SARS-CoV-2 都!爆!发!了!

  但前文说过,不同季节还是略有差异,比如秋冬季相交时的疫情会非常猛烈,而冬春季相交时的疫情则爆发和缓,但持续时间比较长。

Capture.PNG

  新冠在秋冬之交的爆发会更猛烈一些

  具体的不同时间尺度的模拟结果如下表:

Capture.PNG

  新冠病毒在四季均有可能爆发,但烈度会有所不同

  2、如果感染者痊愈后不能获得长久的免疫力,那么新冠肺炎将会和其他的人类冠状病毒一样,在人类社会中一直存在,不停爆发。

  抗体的有效期将直接影响未来新瓜病毒爆发的频次

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  1)如果抗体的免疫力只能维持40周,那么新冠必然每年都会爆发一次(这种情况下的群体免疫策略就是一个彻底的笑话)。

  2)如果抗体的免疫力能维持104周(两年),那么新冠会2、3年出现一次大爆发,但每年也仍然会有小规模的疫情出现。

  以上两种情况,意味着抗体起作用的周期与疫苗研发的周期相当,或甚至远远短于疫苗研发周期,那么疫苗研发就必须成为一个常态性工作,永远持续下去,尽可能地帮人群建立抗体。

  未来每个人每年都要至少注射一次疫苗!

  也许是这篇论文的结论太丧,于是四位作者又给了一个最乐观的情况下的预测:

  3)如果人类获得的免疫力是永久性的,新冠的感染率会大幅下降,病毒会消失五年或更长时间。

  最乐观的预测:疫情从明年开始彻底消失

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  但是,

  众所周知的是,RNA病毒最大的特点就是,突变率非常高,因为复制RNA时很容易出错,这也造成了RNA病毒对环境极强的适应性。

  比如HCoV-OC43和HCoV-HKU1就只能维持大约40周的免疫力。

  所以,这种最乐观的情况,基本上是不太可能发生的……

3

人类的“幸运”已经结束了

  潘多拉的盒子打开,疫情在全世界蔓延,不是一年、两年,而是五年、十年,甚至可能一直持续下去,

  这意味着:

  彼此间的隔离将成为常态,人与人之间日常的交际会显著减少,甚至传承了成百上千年的很多风俗习惯也会彻底消失。

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  未来的服务业将受到极大的抑制,人们会压缩非必须的服务业需求,除了医疗、教育等必须的服务需求外,其他都将尽可能地抑制。

  例如对于人类的旅游业、餐饮业、院线、商业地产等等以及其他一切服务业相关行业可能都是重大的打击,可能彻底改变旅游业的业务逻辑。

  又比如NBA的收入结构可能要发生根本的变化,人类体育运动最吸金的产业,可能会变成网络游戏。

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  这类观众密集的体育赛事可能永远都不会出现了

  在线教育、在线医疗、远程服务、VR、AR产业将迎来一波大发展,行业估值的逻辑已经完全改变了……

  所以,时代真的变了,你准备好了吗?哈佛的科学家,你们能不能发明点让人有希望的东西!

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